Superskarpe lysdioder vha. nanofotonik

Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Dioder til erstatning af glødepærer. Projektet vil øge lysstyrken i dioder vha. fremskridt inden for nanofotonik. Desuden udvikles en prisbillig metode til at fabrikere materialerne.

Grønne lysdioder (LED’er) har den laveste virkningsgrad sammenlignet med de to andre primære farver nemlig rød og blå, hvilket er kendt som ”green gap”. Det er afgørende at forbedre effektiviteten af grønne LED’er for at opnå en højeffektiv hvid LED-lyskilde baseret på en blanding af de 3 primære farver. Dette projekt anvender fremskridt i nanofotonik til at forbedre effektiviteten af grønne LED’er, dvs. overfladen plasmoner og fotoniske krystaller. Ved at anvende nano-mønstrede dielektriske mellemlag (SiN og SiO2) mellem GaN overfladen og metalliske nanopartikler, er fotoluminescens (PL) af grønne LED’er steget med mere end 10 gange. PL of nanosøjle mønstrede grønne LED’er er ligeledes blevet forøget med en faktor 8 efter overfladebehandlingen.

Projektbeskrivelse

Super bright light-emitting diodes er fremtidens mest lovende lyskilde til at erstatte glødepærer. SBLED-projektet vil undersøge og udnytte nylige forskningsfremskridt i nanofotonik til at øge lysstyrken i dioder med kun en lille meromkostning til følge. Dette gøres ved at udvikle en prisbillig nanostruktureringsmetode kaldet nanoimprint til at fabrikere photonic quasi-crystals (PQC) og surface plasmons (SP) strukturer. Lysstyrken forøges på to måder. For det første vil dioderne udvikles til at konvertere mere elektricitet til lys gennem en forøgelse af procentdelen af injicerede elektronhulpar, der konverteres til lys i stedet for termisk opvarmning og andre ikke lysudsendende rekombinationer. For det andet uddrages mere lys fra krystaller med højt brydningsindeks, som ellers er indespærret i krystallen pga. totalrefleksion.

Key figures

Periode:

2012 - 2016

Bevillingsår:

2011

Egen finansiering:

0,81 mio.

Støttebeløb:

4,20 mio.

Støtteprocent:

84 %

Projektbudget:

5,01 mio.

Kategori

Program

Innovationsfonden

Fælles overordnet teknologiområde

Energieffektivitet

Journalnummer

ENMI 11-116393

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)

Partner og Økonomi

Partner	Tilskud	Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)	4.20 mio.	0.39 mio.
Chinese Academy of Science		0.35 mio.
Beijing Jiaotong University		0.06 mio.

Kontakt

Kontakperson

Ou, Haiyan

haou@fotonik.dtu.dk